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微机电系统惯性测量单元阵列技术研究进展
1
作者
陈艺豪
刘洁瑜
+1 位作者
汪立新
徐洁阳
《压电与声光》
北大核心
2025年第3期422-430,共9页
随着微机电系统(MEMS)技术迅速发展,惯性器件实现了小体积、轻质量和量产。为低成本实现高精度惯性测量,阵列技术应运而生。综述了MEMS惯性测量单元(IMU)阵列技术的发展。首先通过分析多年来的研究成果,总结了IMU阵列的发展进程。其次...
随着微机电系统(MEMS)技术迅速发展,惯性器件实现了小体积、轻质量和量产。为低成本实现高精度惯性测量,阵列技术应运而生。综述了MEMS惯性测量单元(IMU)阵列技术的发展。首先通过分析多年来的研究成果,总结了IMU阵列的发展进程。其次分别介绍了IMU阵列的关键技术及其发展现状,包括误差分析建模与标定、数据融合技术、故障检测技术和隔离技术。最后总结了以往研究成果的特点和不足,讨论了未来的研究方向,并为进一步提高IMU阵列精度提出了思路,为IMU阵列技术在高精度导航领域的研究与工程实践提供参考。
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关键词
惯性测量单位
阵列
IMU阵列
数据融合
标定
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职称材料
基于局部摄影的单目视觉输电线路弧垂测量
被引量：
1
2
作者
胡冠华
孙成会
+1 位作者
申立群
胡涛
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1175-1185,共11页
定期监测输电线路中导线弧垂的大小对输电线路的稳定运行有重要意义。传统的弧垂测量方法操作复杂且耗时较长,应用单目视觉获取完整导线图像是一种便捷的弧垂测量方法,但是当输电线路的档距过大时,相机受视场角和分辨率的限制,无法拍摄...
定期监测输电线路中导线弧垂的大小对输电线路的稳定运行有重要意义。传统的弧垂测量方法操作复杂且耗时较长,应用单目视觉获取完整导线图像是一种便捷的弧垂测量方法,但是当输电线路的档距过大时,相机受视场角和分辨率的限制,无法拍摄完整的导线,难以测量弧垂。针对上述问题,设计了一种便捷可用的局部摄影测量方法,将IMU中的加速度计传感器与高分辨率工业单目相机结合,在已知少量输电线路参数的条件下,只需拍摄待测导线的左侧部分即可。获得单幅导线图像后,引入语义分割技术提取图像中的导线,以摄影测量模型为基础将导线的实际点与对应成像点建立联系,以此建立非线性方程组,经非线性求解恢复导线的三维形状,进而计算导线弧垂。弧垂的测量相对误差可以控制在5%以内,满足实际应用需求。
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关键词
输电线路
弧垂
局部摄影
惯性测量单位
语义分割
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职称材料
不同缓冲(能力)跑鞋对跑者膝、踝关节局部动态稳定性的影响
被引量：
14
3
作者
相亮亮
梅齐昌
+2 位作者
李建设
Justin Fernandez
顾耀东
《中国体育科技》
CSSCI
北大核心
2023年第4期84-93,共10页
目的:通过最大Lyapunov指数评价局部动态稳定性,探究传统、极简和极致缓震3类跑鞋(后跟高度分别为33、8、46 mm,掌跟差分别为12、0、10 mm)对跑步过程中膝、踝关节动态稳定性影响的差异,为跑者鞋具选择提供建议。方法:采用惯性测量单位...
目的:通过最大Lyapunov指数评价局部动态稳定性,探究传统、极简和极致缓震3类跑鞋(后跟高度分别为33、8、46 mm,掌跟差分别为12、0、10 mm)对跑步过程中膝、踝关节动态稳定性影响的差异,为跑者鞋具选择提供建议。方法:采用惯性测量单位传感器比较跑者[年龄:(26.3±1.1)岁,身高:(1.75±0.02)m,体质量:(63.3±2.7)kg,BMI:(20.8±1.3)kg/m^(2))]以(10.8±0.5)km/h的速度在跑步机上持续跑步时下肢关节峰值合加速度,通过Rosenstein算法计算最大Lyapunov指数,评估3类跑鞋在跑步过程中对下肢局部动态稳定性的影响。采用单因素方差分析对数据进行统计学分析,采用Tukey HSD事后多重检验进行组间比较,显著性水平设置为P<0.05。结果:1)跑者穿着传统跑鞋的峰值合加速度大于极致缓震跑鞋,但小于极简跑鞋,且所有组间两两比较结果均具有显著差异(P<0.01);2)跑者穿着3类跑鞋的踝关节合加速度的最大Lyapunov指数具有显著差异(P=0.018),相比极简跑鞋,跑者着极致缓震跑鞋的踝关节合加速度的最大Lyapunov指数显著增大(均值差=0.13,P=0.014);3)跑者膝关节合加速度的最大Lyapunov指数变化显著(P<0.01),相比极简跑鞋[(0.652±0.20)bits/s],跑者穿着传统跑鞋[(0.937±0.15)bits/s,P=0.0003]和极致缓震跑鞋[(0.936±0.12)bits/s,P=0.0003]的膝关节合加速度的最大Lyapunov指数显著增大。结论:1)从下肢关节峰值加速度角度,极致缓震跑鞋较传统跑鞋和极简跑鞋具有更好的缓冲减震作用,着地时的胫骨峰值加速度更小;2)从局部动态稳定性角度,极简跑鞋较传统跑鞋和极致缓震跑鞋在跑步的过程中具有更好的下肢局部动态稳定性,系统减弱外部干扰的能力更好,说明穿着极简跑鞋跑步时的步态更自然;3)传统跑鞋由于产生的下肢关节峰值加速度相对较小且具有较好的局部动态稳定性,对于注重兼顾跑步时的缓冲减震以及动态稳定性作用的跑者是更优的选择。
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关键词
惯性测量单位
传感器
关节合加速度
动态稳定性
最大LYAPUNOV指数
跑鞋
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职称材料
题名
微机电系统惯性测量单元阵列技术研究进展
1
作者
陈艺豪
刘洁瑜
汪立新
徐洁阳
机构
火箭军工程大学
出处
《压电与声光》
北大核心
2025年第3期422-430,共9页
文摘
随着微机电系统(MEMS)技术迅速发展,惯性器件实现了小体积、轻质量和量产。为低成本实现高精度惯性测量,阵列技术应运而生。综述了MEMS惯性测量单元(IMU)阵列技术的发展。首先通过分析多年来的研究成果,总结了IMU阵列的发展进程。其次分别介绍了IMU阵列的关键技术及其发展现状,包括误差分析建模与标定、数据融合技术、故障检测技术和隔离技术。最后总结了以往研究成果的特点和不足,讨论了未来的研究方向,并为进一步提高IMU阵列精度提出了思路,为IMU阵列技术在高精度导航领域的研究与工程实践提供参考。
关键词
惯性测量单位
阵列
IMU阵列
数据融合
标定
Keywords
inertial measurement unit array
IMU array
data fusion
calibration
分类号
V241.5 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于局部摄影的单目视觉输电线路弧垂测量
被引量：
1
2
作者
胡冠华
孙成会
申立群
胡涛
机构
东北大学机械工程与自动化学院
哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1175-1185,共11页
基金
国家电网有限公司总部科技项目(No.52170218000G)。
文摘
定期监测输电线路中导线弧垂的大小对输电线路的稳定运行有重要意义。传统的弧垂测量方法操作复杂且耗时较长,应用单目视觉获取完整导线图像是一种便捷的弧垂测量方法,但是当输电线路的档距过大时,相机受视场角和分辨率的限制,无法拍摄完整的导线,难以测量弧垂。针对上述问题,设计了一种便捷可用的局部摄影测量方法,将IMU中的加速度计传感器与高分辨率工业单目相机结合,在已知少量输电线路参数的条件下,只需拍摄待测导线的左侧部分即可。获得单幅导线图像后,引入语义分割技术提取图像中的导线,以摄影测量模型为基础将导线的实际点与对应成像点建立联系,以此建立非线性方程组,经非线性求解恢复导线的三维形状,进而计算导线弧垂。弧垂的测量相对误差可以控制在5%以内,满足实际应用需求。
关键词
输电线路
弧垂
局部摄影
惯性测量单位
语义分割
Keywords
transmission line
sag
localized photography
Inertial Measurement Unit(IMU)
semantic segmentation
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
不同缓冲(能力)跑鞋对跑者膝、踝关节局部动态稳定性的影响
被引量：
14
3
作者
相亮亮
梅齐昌
李建设
Justin Fernandez
顾耀东
机构
宁波大学
奥克兰大学生物工程研究所
出处
《中国体育科技》
CSSCI
北大核心
2023年第4期84-93,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(81772423)。
文摘
目的:通过最大Lyapunov指数评价局部动态稳定性,探究传统、极简和极致缓震3类跑鞋(后跟高度分别为33、8、46 mm,掌跟差分别为12、0、10 mm)对跑步过程中膝、踝关节动态稳定性影响的差异,为跑者鞋具选择提供建议。方法:采用惯性测量单位传感器比较跑者[年龄:(26.3±1.1)岁,身高:(1.75±0.02)m,体质量:(63.3±2.7)kg,BMI:(20.8±1.3)kg/m^(2))]以(10.8±0.5)km/h的速度在跑步机上持续跑步时下肢关节峰值合加速度,通过Rosenstein算法计算最大Lyapunov指数,评估3类跑鞋在跑步过程中对下肢局部动态稳定性的影响。采用单因素方差分析对数据进行统计学分析,采用Tukey HSD事后多重检验进行组间比较,显著性水平设置为P<0.05。结果:1)跑者穿着传统跑鞋的峰值合加速度大于极致缓震跑鞋,但小于极简跑鞋,且所有组间两两比较结果均具有显著差异(P<0.01);2)跑者穿着3类跑鞋的踝关节合加速度的最大Lyapunov指数具有显著差异(P=0.018),相比极简跑鞋,跑者着极致缓震跑鞋的踝关节合加速度的最大Lyapunov指数显著增大(均值差=0.13,P=0.014);3)跑者膝关节合加速度的最大Lyapunov指数变化显著(P<0.01),相比极简跑鞋[(0.652±0.20)bits/s],跑者穿着传统跑鞋[(0.937±0.15)bits/s,P=0.0003]和极致缓震跑鞋[(0.936±0.12)bits/s,P=0.0003]的膝关节合加速度的最大Lyapunov指数显著增大。结论:1)从下肢关节峰值加速度角度,极致缓震跑鞋较传统跑鞋和极简跑鞋具有更好的缓冲减震作用,着地时的胫骨峰值加速度更小;2)从局部动态稳定性角度,极简跑鞋较传统跑鞋和极致缓震跑鞋在跑步的过程中具有更好的下肢局部动态稳定性,系统减弱外部干扰的能力更好,说明穿着极简跑鞋跑步时的步态更自然;3)传统跑鞋由于产生的下肢关节峰值加速度相对较小且具有较好的局部动态稳定性,对于注重兼顾跑步时的缓冲减震以及动态稳定性作用的跑者是更优的选择。
关键词
惯性测量单位
传感器
关节合加速度
动态稳定性
最大LYAPUNOV指数
跑鞋
Keywords
inertial measurement unit sensor
joint resultant acceleration
local dynamic stability
largest Lyapunov exponent
running shoes
分类号
G804.6 [文化科学—运动人体科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微机电系统惯性测量单元阵列技术研究进展
陈艺豪
刘洁瑜
汪立新
徐洁阳
《压电与声光》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于局部摄影的单目视觉输电线路弧垂测量
胡冠华
孙成会
申立群
胡涛
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
不同缓冲(能力)跑鞋对跑者膝、踝关节局部动态稳定性的影响
相亮亮
梅齐昌
李建设
Justin Fernandez
顾耀东
《中国体育科技》
CSSCI
北大核心
2023
14
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职称材料
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